【導(dǎo)讀】隨著注射成型技術(shù)的不斷發(fā)展，塑料制品已經(jīng)深入到日常生活中的每—個(gè)角落。塑料件的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的具體要求來進(jìn)行模。具在很大程度上決定著產(chǎn)品成本質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力?？梢圆捎米⑸涑尚?。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注射制品約占所有塑料制品總產(chǎn)量的30％，全世界每年生。產(chǎn)的注射模數(shù)量約占所有塑料成型模具數(shù)量的50％。早期的注射成型方法主要用于生產(chǎn)。有70％被注射成型所取代。程塑料而言，它也是一種最為重要的成型方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在當(dāng)前的工程塑料制品中，80％。所以作為機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，對模具設(shè)計(jì)的了解是必須的。提高效率，采用的是一模兩腔成型，并同時(shí)采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。零件的插圖以便詳細(xì)說明。度，使ABS有良好的加工和染色性能。ABS無毒、無味，呈微黃色，成型的塑料件有較好的光澤。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對ABS幾乎無影響，在酮、醛、酯、流動性，以及抗沖擊性等因素所以選擇ABS。

　　

【正文】 一般有利用排氣槽，利用型芯、鑲件、推桿等的配合間隙，利用分型面上的間隙。 在注射成型過程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出，型腔內(nèi)氣體將產(chǎn)生很大的壓力，阻止塑料熔體正常快速充模，同時(shí)氣體壓縮產(chǎn)生高溫，可能是塑料燒焦。在充模速度大、溫度高、物料粘度低、注射壓力大和塑件壁厚較厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會滲入塑件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。 注塑模的排氣方式，大多數(shù)情況下是利用模具分型面或配合間隙自然排氣，只在特殊情況下采用開設(shè)排氣槽的排氣方式。排氣槽一般設(shè)在分型面上凹模一側(cè)，以便于模具制造與清理。排氣槽尺 寸一般為寬 ～ 6mm，深 ～ ，以塑料不從排氣槽溢出為宜，即應(yīng)小于塑料的溢料間隙。 本套模具屬小型模具，排氣量很小，不需要另外開設(shè)排氣槽，而且本設(shè)計(jì)采用的是潛伏式澆口，澆注時(shí)熔體先向型腔頂部充型，然后充滿周邊下部，這樣型腔頂部不會造成憋氣現(xiàn)象，而氣體會沿著分型面、鑲嵌小型芯與動模板間隙、以及推桿與動模板之間間隙向外排出，這樣型腔內(nèi)就不會產(chǎn)生憋氣而造成塑件缺陷，可保證塑件的質(zhì)量。 42 第十 一 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和粘模；溫度過低，則熔體流動性差，塑件輪廓不清晰，表面會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。當(dāng)模溫不均勻時(shí)，型芯和型腔溫差過大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，會影響塑件的形狀和尺寸精度。通常溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種。一般注塑到模具內(nèi)的塑料溫度為 200 C? 左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在 60℃ 以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。 該設(shè)計(jì)塑件材料為 ABS，在注塑成型時(shí)，黏度低，流動性好，要求模具溫度（一般低于 80 C? ）較低，用常溫水對模具進(jìn)行冷卻。由于該模具的模溫要求在 80C? 以下，有是小型模具，所以無需設(shè)置加熱裝置，僅需要設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可。 ： (1)冷卻回路數(shù)量應(yīng)盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大； (2)冷卻通道的布置應(yīng)合理； (3)冷卻回路應(yīng)有利于降低冷卻水進(jìn)、出口水溫的差值； (4)冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理； (5)冷卻水道至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等； (6)冷卻水道要避免接近熔痕部位，以免熔接不牢，影響塑件的精度。 冷卻介質(zhì)有水和壓縮空氣，但用冷卻水的較多，因?yàn)樗臒崛萘看?、傳熱系?shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設(shè)冷卻水道。 本塑件材料為 ABS 塑料，且為薄壁制品，其冷卻時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為： ?????? ???????? ??? WWkst ?? ???? 20222 8ln ……………………………… () 式中 ， s ——制品最大壁厚（ mm）； k——塑料熱擴(kuò)散系數(shù)（ smm/2 ） ,查參考文獻(xiàn)《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 得， 43 smmk /~ 2? ，取 smm/2 ； 0? ——塑料熔體的注射溫度（ C? ），查表 C?? 240~1900? ，取 200 C? ； 2? ——制品截面的平均脫模溫度（ C? ），同樣查表 C?? 70~502? ，取 60C? ； W? ——模具溫度（ C? ），同樣查表 CW ?? 70~40? ，取 50 C? 。 由式 ()，得 skstWW 22 220222 ??????? ?????? ?????????? ???????? ??? ?? ???? 在一個(gè)注射成型周期中，注射熔料的時(shí)間為 ,取模時(shí)間為 30 s,所以注射成型一次所需的時(shí)間為 ++30=,則在一個(gè)小時(shí)內(nèi)成型次數(shù)為 3600/≈99（次）。 因?yàn)槊看蔚淖⑺芰繛椋? m=，所以一個(gè)小時(shí)內(nèi)注入模具內(nèi)的塑料量為： m i n/ 5 7 9 .8 4 g / h993 6 .1 6 2 kgm ??????總 如果忽略模具因空氣對流、熱輻射與注射機(jī)所散失的熱量，假設(shè)塑料熔體在模具內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水帶走，則模具冷卻時(shí)所需冷卻水的體積流量可按下式計(jì)算： )( 211 1 ??? ?? c WQqV……………………………… () 式中 ， Vq ——冷卻介質(zhì)的體積流量（ m3 /min）； W ——單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（ kg /min）； 1Q ——單位質(zhì)量的塑料制品在凝固時(shí)所放出的熱量（ kJ/kg）； ? ——冷卻介質(zhì)的密度（ kg/m3）； 1c ——冷卻介質(zhì)的比熱容 [kJ/(kg℃ )]； 1? ——冷卻介質(zhì)出口溫度（ ℃ )； 2? ——冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度（ ℃ )。 查參考文獻(xiàn)《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 kgkJQ / 21 ?? ； 該設(shè)計(jì)冷卻介質(zhì) 44 為冷卻水，水的密度 3101??? kg/ 3m , 取 1? =28 ℃ ， 2? =22℃ ， 1c = kJ/(kg℃ ）。 所以 ,由 式 (),有 m i n/)2227( )( 333 22211 1 mc WQq V ?? ?????? ?????? ??? 經(jīng)查資料，取冷卻水孔的直徑 d=6 mm。 smdqv V /)100 0/6( 2 42 ??? ???? ?? ………………… () A 冷卻管道總傳熱面積 )( 2mA 可用下式計(jì)算： ??? hWQA 160 ………………………………… () 式中 W——單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料重量（ min/kg ）； 1Q——單位重量的塑料制品在凝固時(shí)所放出的熱量（ kgkJ/ ）； h——冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) ? ?? ?ChmkJ ???2/ ； ?? ——模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（ C? ），本模具取 50 C? ； 對于長徑比 50/ ?dl 的細(xì)長冷卻管道，其孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) h 的計(jì)算式為 ? ? ? ?? ? )/(??????????? ? …… () 式中 f ——與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù)； ?——冷卻介質(zhì)在一定溫度下的密度（ kg/m3）； 由于所選冷卻介質(zhì)為水，可直接在參考文獻(xiàn)《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 f 在30 C? 時(shí)取 ?f ，所以 ， 由 式 ()，有 45 ? ?? ? 234 221 ?? ?????? ??????? ? n 模具應(yīng)開設(shè)的冷卻管道的孔數(shù)為 )()1000/400()1000/6( 3 個(gè)??? ??? ?dLAn ? ………………… () 式中 L——冷卻管道開設(shè)方向上模具長度或?qū)挾龋?m ）； A——冷卻水管總傳熱面積（ 2m ）； d ——冷卻水孔直徑 （ m ）。 為了充分冷卻模具，開設(shè) 6孔冷卻水道，具體布置如裝配圖所示。 46 第十 二 章 典型零件的制造工藝 塑件的精度高低、表面質(zhì)量好壞，全取決于成型零件的制造工藝，因此編制出一個(gè)科學(xué)合理的制造工藝，是保證成型零件質(zhì)量，進(jìn)而保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。塑料注射模的加工方法大體可以分問切削機(jī)床加工、鉗加工和特殊加工三大類。切削機(jī)床加工是采用不同的切削機(jī)床，如車床、銑床、刨床、插床位、磨床等進(jìn)行粗加工或精加工等。當(dāng)模具零件使用普通機(jī)床或工人的傳統(tǒng)方法很難加工或耗時(shí)很大時(shí)，則往往采用特殊加工的方法，如電火花、線切割以及數(shù)控機(jī)床等。下面將列舉導(dǎo)柱的加工工藝。 本設(shè)計(jì)中帶頭導(dǎo)柱，材料為 T8A，具體尺寸見圖 ，設(shè)計(jì)編制制造的工藝過程見表 ： 圖 導(dǎo)柱 表 導(dǎo)柱制造工藝過程 序號 工序名稱 加工工藝過程及要求 設(shè)備 1 下料 鋸圓 T8A 鋼 ? 42mm130mm 作坯料 鋸床 2 車削 在車床上裝夾校正 ,平端面打中心孔 ,粗車大頭外圓 (至 ? 40mm）及平端面 ,保證總(在小端留工藝余量 )打中心孔。 車床 C6140 47 3 車削 用撥盤夾頭裝夾 (夾 ? 40mm 外圓 ),粗車小頭外圓至 ? 33mm,半精車外圓至 ? 車床 C6140 4 車削 半精車退刀槽 3 mm 車床 C6140 5 熱處理 滲碳，然后再進(jìn)行淬火、低溫回火 熱處理爐 6 磨削 精磨小徑外圓 ? 至圖紙要求 MQ1350A 7 磨削 在平面磨床上裝夾校正，磨小端面 ? 32mm端面至總長 125mm MQ1350A 8 磨削 調(diào)整磨床裝夾工件錐度為 10176。，磨削小端面一側(cè)（長度按圖紙尺寸） MQ1350A 9 車削 半精車倒角 R 角 車床 C6140 10 鉗工 模具鉗工對導(dǎo)柱沿出孔方向進(jìn)行縱向拋光 11 檢驗(yàn) 根據(jù)圖紙對尺寸和形狀位置精度進(jìn)行檢驗(yàn) 48 第十 三 章 結(jié)論 通過本次的設(shè)計(jì)，我們系統(tǒng)地了解了模具的有關(guān)知識。從設(shè)計(jì)開始，到工廠實(shí)習(xí)觀察，到選擇題目，逐步逐件設(shè)計(jì)模具的零件，完成裝配圖。每一步都有對大學(xué)專業(yè)知識的總結(jié)、溫習(xí)和鞏固。 在這個(gè)過程中，我發(fā)現(xiàn)在原先自以為已掌握的知識已經(jīng)不再熟悉，甚至已經(jīng)忘記，更有一些自己在以前學(xué)習(xí)中沒注意到的知識在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)了重要的作用。所以認(rèn)識到自己的不足與淺薄，感到自己即將到社會上工作的壓力。 設(shè)計(jì)中，我查閱了許多文獻(xiàn)和書籍，并且到互聯(lián)網(wǎng)上搜索了很多有用的信息，以此來為設(shè)計(jì)準(zhǔn)備了足夠的理論基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì) 過程中 仍有很多實(shí)際的問題出現(xiàn)，多虧老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，也一一解決了。 最后，在磕磕碰碰中也終于把設(shè)計(jì)完成。回望過程，雖然不容易，但看著自己從開始畫完便不斷修修改改而完成的裝配圖，看著自己一字一字打出來的幾十頁說明書，看到自己對專業(yè)制圖軟件 AutoCAD、 Pro/e漸漸的熟練運(yùn)用，看到自己的不斷進(jìn)步， 便也感到無比的欣慰。 這是本人第一次獨(dú)立完成的模具設(shè)計(jì)，由于本人的水平有限，設(shè)計(jì)中難免錯(cuò)漏，懇請老師批評指正。 49 參 考 文 獻(xiàn) [1]伍先明 ,王群 ,龐佑霞 ,張厚安 .塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M]. 北京 :國防工業(yè)出版社 ,2021 [2]許樹勤 ,王文平 .模具設(shè)計(jì)與制造 [M].北京 :北京大學(xué)出版社 ,2021 [3]大連理工大學(xué)工程畫教研室 .機(jī)械制圖 [M]. 北京 :高等教育出版社 ,2021 [4]李德群 ,唐志玉 .中國模具設(shè)計(jì)大典 [M]:第二卷，輕工模具設(shè)計(jì) [M].南昌 :江西科學(xué)技術(shù)出版社 ,2021 [5]彭建生 .模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [6]孫波 .機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典 [M].西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021 [7]老虎工作室 ,譚雪松 ,鐘廷志 ,甘露萍 .Pro/ENGINEER Wildfire中文版模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工 [M].北京 :人民郵電出版社 ,2021 [8]趙昌盛 .模具材料及熱處理手冊 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [9]楊關(guān)全 .模具設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ) [M]. 北京 :北京師范大學(xué)出版社 ,2021 [10]模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)教育叢書編委會 .模具制造工藝與裝備 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [11]周鳳云 .工程材料及應(yīng)用 [M].武昌 :華中科技大學(xué)出版社 ,2021 [12]馮炳堯 ,韓泰榮 ,蔣文森 .模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊 [M].上海 :上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 ,1998 [13]許發(fā)樾 .實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 50 致 謝 經(jīng)過無數(shù)次地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、修改錯(cuò)誤后，終于完成這份設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，曾經(jīng)因?yàn)槌霈F(xiàn)問題而泄氣，也曾經(jīng)因?yàn)橛辛艘稽c(diǎn)進(jìn)展而雀躍不已 。無論如何，最后也跌跌撞撞地走完這條路，交上這份包含汗水的設(shè)計(jì)。 如果沒有周圍人的鼓勵(lì)與幫助，相信我也不能做好這份設(shè)計(jì)。所以在此，我首先感謝我的指導(dǎo)老師 馬老師 ，在設(shè)計(jì)過程中對我的督促和細(xì)致指導(dǎo)，使我能夠順利完成這份設(shè)計(jì)。 我還要感謝我大學(xué)里的所有任課老師，你們讓我學(xué)到了太多的知識，你們教會了我怎么為人處事，你們讓我更加的積極上進(jìn)。衷心感謝你們，并祝愿你們以后的工作和生活更順利。 最后，我要感謝我同宿舍的兄弟們，同班的同學(xué)們，還有身邊的朋友們。正是有了你們的陪伴，才讓我度過了精彩的大學(xué)四年， 讓我得到了真誠的友誼。謝謝你們??！ 51 附錄 A 數(shù)控加工程序設(shè)計(jì) 隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的日趨精密、復(fù)雜，而且改型